JPH09225247A - ゼオライトを用いる圧力交替吸着法によりガス混合物から窒素を吸着させる方法 - Google Patents
ゼオライトを用いる圧力交替吸着法によりガス混合物から窒素を吸着させる方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゼオライトのペレットを用いてガイ混合物か
ら窒素を吸着する改善された圧力交替吸着法。 【解決手段】 本発明においては、ゼオライトのペレッ
トの充填物が充填され且つ入口区域と出口区域とを有す
る吸着装置にガス混合物を通す圧力交替法により温度２
０〜５０℃において極性の少ないガス成分とのガス混合
物から窒素を吸着させる方法において、吸着装置に少な
くとも二つの充填物、即ち吸着装置の入口区域において
ＬｉゼオライトＸの充填物を、また吸着装置の出口区域
においてＣａゼオライトＡおよびＣａゼオライトＸの内
の少なくとも１種から成る充填物を取付ける改良法が提
供される。
ら窒素を吸着する改善された圧力交替吸着法。 【解決手段】 本発明においては、ゼオライトのペレッ
トの充填物が充填され且つ入口区域と出口区域とを有す
る吸着装置にガス混合物を通す圧力交替法により温度２
０〜５０℃において極性の少ないガス成分とのガス混合
物から窒素を吸着させる方法において、吸着装置に少な
くとも二つの充填物、即ち吸着装置の入口区域において
ＬｉゼオライトＸの充填物を、また吸着装置の出口区域
においてＣａゼオライトＡおよびＣａゼオライトＸの内
の少なくとも１種から成る充填物を取付ける改良法が提
供される。
Description
【０００１】
本発明の分野 本発明はゼオライトのペレットを用いてガス混合物から
窒素を吸着する改善された圧力交替吸着法に関する。
窒素を吸着する改善された圧力交替吸着法に関する。
【０００２】従来法の説明 周囲温度において空気から酸素を製造する方法は、既に
モレキュラー・シーヴ・ゼオライトを使用して大規模に
工業的に行われている（例えばＧａｓ Ｒｅｖｉｅｗ
Ｎｉｐｐｏｎ、１９８５年第５号１３頁参照）。このよ
うな方法は酸素に比べ窒素の方が選択的に吸着されるこ
と、即ちゼオライトの充填物の中に通すとこの充填剤か
ら出てくる生成物として酸素とアルゴンとが捕集される
ことを利用している。吸着された窒素は例えば該充填剤
を真空に引くことにより脱着される。この場合この方法
は真空交替吸着法（ＶＳＡ）として知られており、やは
り公知の圧力交替吸着法（ＰＳＡ）と対比されている。
連続的ＶＳＡ法は下記の工程により特徴付けられる。
モレキュラー・シーヴ・ゼオライトを使用して大規模に
工業的に行われている（例えばＧａｓ Ｒｅｖｉｅｗ
Ｎｉｐｐｏｎ、１９８５年第５号１３頁参照）。このよ
うな方法は酸素に比べ窒素の方が選択的に吸着されるこ
と、即ちゼオライトの充填物の中に通すとこの充填剤か
ら出てくる生成物として酸素とアルゴンとが捕集される
ことを利用している。吸着された窒素は例えば該充填剤
を真空に引くことにより脱着される。この場合この方法
は真空交替吸着法（ＶＳＡ）として知られており、やは
り公知の圧力交替吸着法（ＰＳＡ）と対比されている。
連続的ＶＳＡ法は下記の工程により特徴付けられる。
【０００３】（ａ）ゼオライト充填物に空気を通し（例
えば約１バール程度の周囲圧力において）、出口側から
Ｏ2富んだガスを取り出す。
えば約１バール程度の周囲圧力において）、出口側から
Ｏ2富んだガスを取り出す。
【０００４】（ｂ）真空ポンプで充填剤を真空に引く
（例えば空気流に対し向流をなして約１００〜３００ミ
リバールの真空度まで）。
（例えば空気流に対し向流をなして約１００〜３００ミ
リバールの真空度まで）。
【０００５】（ｃ）Ｏ2に富んだガスで充填物を充填す
る（例えば空気流に対し向流をなして例えば約１バール
の周囲圧力で）（下記図１参照）。
る（例えば空気流に対し向流をなして例えば約１バール
の周囲圧力で）（下記図１参照）。
【０００６】ＰＳＡ法においては、工程（ｂ）はＯ2に
富んだガスの一部を流しながら例えば約１バールの周囲
圧力で行われる。いわゆるＰＶＳＡ法（ＶＳＡ法とＰＳ
Ａ法の組み合わせ）では、１．１〜２バールで分離を行
い、脱着は炊く２００〜７００ミリバール（最低圧力）
で行われる。本発明の目的はこれらの方法を（使用する
ゼオライトの量に関し）高い生産速度で行い、高いＯ2
収率（生成物中のＯ2の量対導入した空気中のＯ2の量の
比）を得ることである。高いＯ2収率が得られれば真空
ポンプまたは空気圧縮機に必要なエネルギーは減少す
る。
富んだガスの一部を流しながら例えば約１バールの周囲
圧力で行われる。いわゆるＰＶＳＡ法（ＶＳＡ法とＰＳ
Ａ法の組み合わせ）では、１．１〜２バールで分離を行
い、脱着は炊く２００〜７００ミリバール（最低圧力）
で行われる。本発明の目的はこれらの方法を（使用する
ゼオライトの量に関し）高い生産速度で行い、高いＯ2
収率（生成物中のＯ2の量対導入した空気中のＯ2の量の
比）を得ることである。高いＯ2収率が得られれば真空
ポンプまたは空気圧縮機に必要なエネルギーは減少す
る。
【０００７】上記の三つの工程の結果、一般に３種のゼ
オライト充填物、即ち循環させて操作される３種の吸着
材が存在する。ＶＳＡ法においては２種の吸着材を用い
て吸着を行うことができる（イギリス特許Ａ１ ５５９
３２５号）。
オライト充填物、即ち循環させて操作される３種の吸着
材が存在する。ＶＳＡ法においては２種の吸着材を用い
て吸着を行うことができる（イギリス特許Ａ１ ５５９
３２５号）。
【０００８】このような吸着工場の経済性は投下資本、
例えば吸着材料の量、真空ポンプの大きさ、特に真空ポ
ンプの電力消費量のような操作コストによって影響を受
ける。従って窒素を強度に吸着し、ゼオライトの使用量
を低く保つか減少させ得るようなゼオライトが開発され
て来た。この目的にはヨーロッパ特許Ａ１２８ ５４５
号記載のＣａゼオライトＡが使用される。
例えば吸着材料の量、真空ポンプの大きさ、特に真空ポ
ンプの電力消費量のような操作コストによって影響を受
ける。従って窒素を強度に吸着し、ゼオライトの使用量
を低く保つか減少させ得るようなゼオライトが開発され
て来た。この目的にはヨーロッパ特許Ａ１２８ ５４５
号記載のＣａゼオライトＡが使用される。
【０００９】この分野における開発はさらに酸素に対し
窒素の選択性を増加させることに向けられている。
窒素の選択性を増加させることに向けられている。
【００１０】リチウム・ゼオライトＸ（ヨーロッパ特許
Ａ２９７ ５４２号）を使用すると高い選択性が得られ
る。ＮａゼオライトＸに比べ高い分離因子と高いＮ2吸
着量が得られる。
Ａ２９７ ５４２号）を使用すると高い選択性が得られ
る。ＮａゼオライトＸに比べ高い分離因子と高いＮ2吸
着量が得られる。
【００１１】ＬｉゼオライトＸを用いるとＮａゼオライ
トＸに比べ良好なエネルギー消費率が得られる（ヨーロ
ッパ特許Ａ４６１ ４７８号実施例２）。
トＸに比べ良好なエネルギー消費率が得られる（ヨーロ
ッパ特許Ａ４６１ ４７８号実施例２）。
【００１２】さらに空気を分離するために行われる吸着
工程を最適化するために、異なった種類のゼオライトか
ら成る区域をもった吸着性充填材を使用することが提案
されている。
工程を最適化するために、異なった種類のゼオライトか
ら成る区域をもった吸着性充填材を使用することが提案
されている。
【００１３】日本特許明細書８７／１４８ ３０４号に
は、種々の種類のゼオライトの特殊な配置をもった吸着
材を単一のゼオライト充填物をもつ吸着材の代わりに使
用する酸素濃縮法が記載されている。空気入口側で吸着
剤はＮａ−Ｘ、Ｎａ−ＹまたはＣａ−Ｘ型のゼオライト
を含み、空気の出口側ではＣａ−Ａ型のゼオライトを含
んでいる。
は、種々の種類のゼオライトの特殊な配置をもった吸着
材を単一のゼオライト充填物をもつ吸着材の代わりに使
用する酸素濃縮法が記載されている。空気入口側で吸着
剤はＮａ−Ｘ、Ｎａ−ＹまたはＣａ−Ｘ型のゼオライト
を含み、空気の出口側ではＣａ−Ａ型のゼオライトを含
んでいる。
【００１４】ヨーロッパ特許Ａ３７４ ６３１１号にお
いては、Ｎ2吸着性が低いＣａゼオライトＡを空気入口
側に使用し、Ｎ2吸着性が高いＣａゼオライトＡを空気
出口側に用い、両方のゼオライトのＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3比
をほぼ等しくしている。Ｎ2吸着性の差は異なった賦活
の程度によるものである。
いては、Ｎ2吸着性が低いＣａゼオライトＡを空気入口
側に使用し、Ｎ2吸着性が高いＣａゼオライトＡを空気
出口側に用い、両方のゼオライトのＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3比
をほぼ等しくしている。Ｎ2吸着性の差は異なった賦活
の程度によるものである。
【００１５】ヨーロッパ特許Ａ０ ５４６ ５４２号に
は空気入口区域にＬｉゼオライトＸを使用し、空気出口
区域にはＮａゼオライトＸを使用することが記載されて
いる。
は空気入口区域にＬｉゼオライトＸを使用し、空気出口
区域にはＮａゼオライトＸを使用することが記載されて
いる。
【００１６】本発明の目的 本発明の目的は、従来法に比べＯ2収率が改善された、
極性の少ないガス成分とのガス混合物から窒素を吸着さ
せるエネルギー効率の良い圧力交替吸着法を提供するこ
とである。
極性の少ないガス成分とのガス混合物から窒素を吸着さ
せるエネルギー効率の良い圧力交替吸着法を提供するこ
とである。
【００１７】
【本発明の要約】本発明においては驚くべきことには、
上記目的は圧力交替吸着法において特殊な種類のゼオラ
イトを用いることにより達成される。
上記目的は圧力交替吸着法において特殊な種類のゼオラ
イトを用いることにより達成される。
【００１８】本発明によれば、ゼオライトのペレットの
充填物が充填され且つ入口区域と出口区域とを有する吸
着装置にガス混合物を通す圧力交替法により温度２０〜
５０℃において極性の少ないガス成分とのガス混合物か
ら窒素を吸着させる方法において、吸着装置に少なくと
も二つの充填物、即ち吸着装置の入口区域においてＬｉ
ゼオライトＸの充填物を、また吸着装置の出口区域にお
いてマグネシウム、カルシウムおよびストロンチウムか
ら成る群から選ばれるアルカリ土類金属の陽イオンと交
換したゼオライトＡ、およびマグネシウム、カルシウム
およびストロンチウムから成る群から選ばれるアルカリ
土類金属の陽イオンと交換したゼオライトＸの内の少な
くとも１種から成る充填物を取付けることを特徴とする
改良法が提供される。
充填物が充填され且つ入口区域と出口区域とを有する吸
着装置にガス混合物を通す圧力交替法により温度２０〜
５０℃において極性の少ないガス成分とのガス混合物か
ら窒素を吸着させる方法において、吸着装置に少なくと
も二つの充填物、即ち吸着装置の入口区域においてＬｉ
ゼオライトＸの充填物を、また吸着装置の出口区域にお
いてマグネシウム、カルシウムおよびストロンチウムか
ら成る群から選ばれるアルカリ土類金属の陽イオンと交
換したゼオライトＡ、およびマグネシウム、カルシウム
およびストロンチウムから成る群から選ばれるアルカリ
土類金属の陽イオンと交換したゼオライトＸの内の少な
くとも１種から成る充填物を取付けることを特徴とする
改良法が提供される。
【００１９】
【本発明の詳細な記述】圧力交替吸着法においては、特
にＶＳＡ法（この方法は真空圧力１００〜４００ミリバ
ール、吸着圧力１〜１．１バールで操作することが好ま
しい ）、ＰＳＡ法（この方法は脱着圧力１〜１．１バ
ール、吸着圧力２〜６バールで操作することが好まし
い）およびＰＶＳＡ法（この方法は真空圧力２００〜７
００ミリバール、吸着圧力１．１〜２バールで操作する
ことが好ましい）をはっきりと区別する。
にＶＳＡ法（この方法は真空圧力１００〜４００ミリバ
ール、吸着圧力１〜１．１バールで操作することが好ま
しい ）、ＰＳＡ法（この方法は脱着圧力１〜１．１バ
ール、吸着圧力２〜６バールで操作することが好まし
い）およびＰＶＳＡ法（この方法は真空圧力２００〜７
００ミリバール、吸着圧力１．１〜２バールで操作する
ことが好ましい）をはっきりと区別する。
【００２０】本発明によれば、特殊な種類のゼオライト
の組み合わせを用い、Ｏ2収率を増加させ得るばかりで
はなく、驚くべきことにはエネルギー消費量を減少させ
ることができる。
の組み合わせを用い、Ｏ2収率を増加させ得るばかりで
はなく、驚くべきことにはエネルギー消費量を減少させ
ることができる。
【００２１】陽イオンを交換させたゼオライトＸはＳｉ
Ｏ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比が約２．０〜３．０であり、ア
ルカリ土類金属酸化物／Ａｌ2Ｏ3のモル比が約０．４５
〜１．０であることが好ましい。少なくとも２種の充填
物、即ち吸着体の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの充
填物、および吸着体の出口区域にあるＣａゼオライトＡ
およびＣａゼオライトＸの少なくとも一つの充填物を用
いることが好適である。
Ｏ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比が約２．０〜３．０であり、ア
ルカリ土類金属酸化物／Ａｌ2Ｏ3のモル比が約０．４５
〜１．０であることが好ましい。少なくとも２種の充填
物、即ち吸着体の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの充
填物、および吸着体の出口区域にあるＣａゼオライトＡ
およびＣａゼオライトＸの少なくとも一つの充填物を用
いることが好適である。
【００２２】吸着装置の出口区域にあるＣａゼオライト
ＡおよびＣａゼオライトＸのペレットの充填物におい
て、この２種のゼオライトは二つの別々の充填物とし
て、或いは２種のゼオライトの混合物から成る単一の充
填物として存在していることができる。
ＡおよびＣａゼオライトＸのペレットの充填物におい
て、この２種のゼオライトは二つの別々の充填物とし
て、或いは２種のゼオライトの混合物から成る単一の充
填物として存在していることができる。
【００２３】吸着装置の中に２種の充填物が存在してい
ることが好ましい。使用するＬｉゼオライトＸは好まし
くはＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比が約２．０〜２．５
で、ＡｌＯ2四面体単位の約８０〜１００％にリチウム
陽イオンが付属しているゼオライトである。残りの陽イ
オンは好ましくはナトリウム、マグネシウム、カルシウ
ムまたはストロンチウムイオンまたはプロトン、或いは
それらの混合物である。
ることが好ましい。使用するＬｉゼオライトＸは好まし
くはＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比が約２．０〜２．５
で、ＡｌＯ2四面体単位の約８０〜１００％にリチウム
陽イオンが付属しているゼオライトである。残りの陽イ
オンは好ましくはナトリウム、マグネシウム、カルシウ
ムまたはストロンチウムイオンまたはプロトン、或いは
それらの混合物である。
【００２４】使用するＣａゼオライトＸは好ましくはＳ
ｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比が約２．０〜３．０、ＣａＯ
／Ａｌ2Ｏ3のモル比が約０．４５〜１．０である。
ｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比が約２．０〜３．０、ＣａＯ
／Ａｌ2Ｏ3のモル比が約０．４５〜１．０である。
【００２５】使用するＣａゼオライトＡは好ましくはＣ
ａイオンの交換度が約０．４５〜１．０である。
ａイオンの交換度が約０．４５〜１．０である。
【００２６】充填物の他の好適な組み合わせには次のも
のがある。
のがある。
【００２７】ＬｉゼオライトＸの充填物と、Ｓｒゼオラ
イトＡおよびＳｒゼオライトＸの少なくとも一つの充填
物。
イトＡおよびＳｒゼオライトＸの少なくとも一つの充填
物。
【００２８】ＬｉゼオライトＸの充填物と、Ｍｇゼオラ
イトＡおよびＭｇゼオライトＸの少なくとも一つの充填
物。
イトＡおよびＭｇゼオライトＸの少なくとも一つの充填
物。
【００２９】ＬｉゼオライトＸの充填物と、Ｃａゼオラ
イトＡおよびＣａゼオライトＸの少なくとも一つの充填
物。
イトＡおよびＣａゼオライトＸの少なくとも一つの充填
物。
【００３０】ＬｉゼオライトＸと、カルシウムおよびマ
グネシウムイオンとイオン交換してＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3の
モル比が０．０５〜０．９５、ＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル
比が０．０５〜０．９５になったゼオライトＡ、および
カルシウムおよびマグネシウムイオンとイオン交換して
ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜０．９５、Ｍｇ
Ｏ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜０．９５になったゼ
オライトＸの少なくとも一つの充填物。
グネシウムイオンとイオン交換してＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3の
モル比が０．０５〜０．９５、ＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル
比が０．０５〜０．９５になったゼオライトＡ、および
カルシウムおよびマグネシウムイオンとイオン交換して
ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜０．９５、Ｍｇ
Ｏ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜０．９５になったゼ
オライトＸの少なくとも一つの充填物。
【００３１】ＬｉゼオライトＸと、カルシウムおよびス
トロンチウムイオンとイオン交換してＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3
のモル比が０．０５〜０．９５、ＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモ
ル比が０．０５〜０．９５になったゼオライトＡ、およ
びカルシウムおよびストロンチウムイオンととイオン交
換してＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜０．９
５、ＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜０．９５に
なったゼオライトＸの少なくとも一つの充填物。
トロンチウムイオンとイオン交換してＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3
のモル比が０．０５〜０．９５、ＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモ
ル比が０．０５〜０．９５になったゼオライトＡ、およ
びカルシウムおよびストロンチウムイオンととイオン交
換してＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜０．９
５、ＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜０．９５に
なったゼオライトＸの少なくとも一つの充填物。
【００３２】ＬｉゼオライトＸと、ストロンチウムおよ
びマグネシウムイオンとイオン交換してＳｒＯ／Ａｌ2
Ｏ3のモル比が０．０５〜０．９５、ＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3
のモル比が０．０５〜０．９５になったゼオライトＡ、
およびストロンチウムおよびマグネシウムイオンととイ
オン交換してＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜
０．９５、ＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜０．
９５になったゼオライトＸの少なくとも一つの充填物。
びマグネシウムイオンとイオン交換してＳｒＯ／Ａｌ2
Ｏ3のモル比が０．０５〜０．９５、ＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3
のモル比が０．０５〜０．９５になったゼオライトＡ、
およびストロンチウムおよびマグネシウムイオンととイ
オン交換してＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜
０．９５、ＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比が０．０５〜０．
９５になったゼオライトＸの少なくとも一つの充填物。
【００３３】出口区域に存在するゼオライトＸは好まし
くはＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比が２．０〜３．０、Ｍ
ｅＯ／Ａｌ2Ｏ3（Ｍｅ＝Ｃａ、Ｓｒ）のモル比が０．４
５〜１．０、ＭｅＯ／Ａｌ2Ｏ3（Ｍｅ＝Ｍｇ）のモル比
が０．３〜１．０である。
くはＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比が２．０〜３．０、Ｍ
ｅＯ／Ａｌ2Ｏ3（Ｍｅ＝Ｃａ、Ｓｒ）のモル比が０．４
５〜１．０、ＭｅＯ／Ａｌ2Ｏ3（Ｍｅ＝Ｍｇ）のモル比
が０．３〜１．０である。
【００３４】吸着装置の出口区域に存在するゼオライト
Ａは好ましくはＭｅＯ／Ａｌ2Ｏ3（Ｍｅ＝Ｃａ、Ｓｒ）
のモル比が０．４５〜１．０、ＭｅＯ／Ａｌ2Ｏ3（Ｍｅ
＝Ｍｇ）のモル比が０．３０〜１．０である。
Ａは好ましくはＭｅＯ／Ａｌ2Ｏ3（Ｍｅ＝Ｃａ、Ｓｒ）
のモル比が０．４５〜１．０、ＭｅＯ／Ａｌ2Ｏ3（Ｍｅ
＝Ｍｇ）のモル比が０．３０〜１．０である。
【００３５】吸着装置の充填物の全量におけるＬｉゼオ
ライトＸの割合は約２０〜９０％、好ましくは約２５〜
７５％である。この割合は空気入口の温度、および最高
吸着圧力と最低吸着圧力との間の比に依存している。
ライトＸの割合は約２０〜９０％、好ましくは約２５〜
７５％である。この割合は空気入口の温度、および最高
吸着圧力と最低吸着圧力との間の比に依存している。
【００３６】例えば吸着圧力が約１〜２バールでは、好
ましくは最高真空圧力は約１００〜７００ミリバール、
１個の吸着装置当たりの吸着サイクルは約２０〜８０
秒、吸着回数は１９９１年〜３でなければならない。
ましくは最高真空圧力は約１００〜７００ミリバール、
１個の吸着装置当たりの吸着サイクルは約２０〜８０
秒、吸着回数は１９９１年〜３でなければならない。
【００３７】本発明方法を工業的に実施する方法は例え
ばＧａｓ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄ Ｐｕｒｉｆｉ
ｃａｔｉｏｎ誌、１９９１年。第５巻、６月号、８９〜
９０頁に詳細に記載されている。
ばＧａｓ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄ Ｐｕｒｉｆｉ
ｃａｔｉｏｎ誌、１９９１年。第５巻、６月号、８９〜
９０頁に詳細に記載されている。
【００３８】上記のＣａと交換したゼオライトＡおよび
Ｘの他に、他の２価の陽イオン、特にマグネシウム、バ
リウム、ストロンチウム、またはこれらの混合物と交換
したゼオライトＡおよびＸを使用することができる。ゼ
オライトＡおよびＸ中のカルシウムは上記２価の陽イオ
ンと部分的にまたは完全に交換していることができる
（米国特許第３ ３１３ ０９１号参照）。
Ｘの他に、他の２価の陽イオン、特にマグネシウム、バ
リウム、ストロンチウム、またはこれらの混合物と交換
したゼオライトＡおよびＸを使用することができる。ゼ
オライトＡおよびＸ中のカルシウムは上記２価の陽イオ
ンと部分的にまたは完全に交換していることができる
（米国特許第３ ３１３ ０９１号参照）。
【００３９】ガス流はゼオライト充填物に通す前に、例
えばシリカ・ゲルから成る乾燥相に通して乾燥すること
が好ましい。
えばシリカ・ゲルから成る乾燥相に通して乾燥すること
が好ましい。
【００４０】
【添付図面の詳細な説明】特に図２を参照すれば、３個
の吸着装置Ａ、Ｂ、Ｃが示されている。原料ガス混合物
は弁付きの空気吹込み器Ｃ１０を通り、冷却／加熱器Ｈ
１０から吸着装置Ａ、ＢおよびＣに供給される。各吸着
装置は下記の種々の実施例に記載された組成物から成る
ゼオライト・ペレットの充填物を有している。
の吸着装置Ａ、Ｂ、Ｃが示されている。原料ガス混合物
は弁付きの空気吹込み器Ｃ１０を通り、冷却／加熱器Ｈ
１０から吸着装置Ａ、ＢおよびＣに供給される。各吸着
装置は下記の種々の実施例に記載された組成物から成る
ゼオライト・ペレットの充填物を有している。
【００４１】弁１１Ａ、１１Ｂおよび１１Ｃにより各吸
着装置へのガスの流入をコントロールし、弁１２Ａ、１
２Ｂおよび１２Ｃによって真空ポンプＶ１０によりコン
トロールされる各吸着装置からのガスの流出を制御す
る。
着装置へのガスの流入をコントロールし、弁１２Ａ、１
２Ｂおよび１２Ｃによって真空ポンプＶ１０によりコン
トロールされる各吸着装置からのガスの流出を制御す
る。
【００４２】弁の組１３Ａ、１４Ａ、１５Ａ、および１
４Ａ、１４Ｂ、１５Ｂ、および１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ
は各吸着装置、他の吸着装置および／または生成物流Ｇ
１０の間のガス流をコントロールする。弁１６ＡＢＣお
よび１８ＡＢＣも必要に応じ各ラインの開閉を行う役目
をする。
４Ａ、１４Ｂ、１５Ｂ、および１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ
は各吸着装置、他の吸着装置および／または生成物流Ｇ
１０の間のガス流をコントロールする。弁１６ＡＢＣお
よび１８ＡＢＣも必要に応じ各ラインの開閉を行う役目
をする。
【００４３】供給ガスおよび生成ガスの組成、弁の開閉
の順序、および吸着装置のゼオライト・ペレットの組成
を下記の実施例で例示する。これらの実施例において特
記しない限りすべての割合は重量による。
の順序、および吸着装置のゼオライト・ペレットの組成
を下記の実施例で例示する。これらの実施例において特
記しない限りすべての割合は重量による。
【００４４】
【実施例】使用したゼオライトＸは対応するＮａゼオラ
イトＸ（試料Ａ）をイオン交換してつくった。
イトＸ（試料Ａ）をイオン交換してつくった。
【００４５】試料Ａ（ＮａゼオライトＸ） ドイツ特許第２ ０１６ ８３８号実施例２に従ってＮ
ａゼオライトＸをつくった。このペレットは約１８％の
ゼオライトＡと８２％のゼオライトＸを含んでいた。Ｓ
ｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は２．３、粒径は１〜２ｍ
ｍ、嵩密度は約６５０ｇ／リットルであった。賦活は乾
燥空気を用い、６００℃で行った。
ａゼオライトＸをつくった。このペレットは約１８％の
ゼオライトＡと８２％のゼオライトＸを含んでいた。Ｓ
ｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は２．３、粒径は１〜２ｍ
ｍ、嵩密度は約６５０ｇ／リットルであった。賦活は乾
燥空気を用い、６００℃で行った。
【００４６】試料Ｂ（ＣａゼオライトＡ） ＣａゼオライトＡペレットはヨーロッパ特許Ａ０ １７
０ ０２６号実施例２に従ってつくった。窒素気流中で
５００〜６００℃においてカ焼を行った。ＣａＯ／Ａｌ
2Ｏ3のモル比は０．７２であった。
０ ０２６号実施例２に従ってつくった。窒素気流中で
５００〜６００℃においてカ焼を行った。ＣａＯ／Ａｌ
2Ｏ3のモル比は０．７２であった。
【００４７】試料Ｃ（ＣａゼオライトＸ） 上記のＮａゼオライトＸペレットの賦活前にＣａ交換を
行った。この際の処理はヨーロッパ特許Ａ０ １７０
０２６号実施例１５に従って行った。次いでＮ２中で６
００℃において賦活を行った。ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル
比は０．７５であった。
行った。この際の処理はヨーロッパ特許Ａ０ １７０
０２６号実施例１５に従って行った。次いでＮ２中で６
００℃において賦活を行った。ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル
比は０．７５であった。
【００４８】試料Ｄ（ＬｉゼオライトＸ） ＮａゼオライトＸに対しリチウム交換を行った（ヨーロ
ッパ特許Ａ２９７ ５４２号）後、賦活した。ドイツ特
許Ａ１ ２０３ ２３８号によってつくられた結合して
いないＮａゼオライトＸペレットを加熱可能なジャケッ
トを取り付けたカラムに入れた。１モルの塩化リチウム
溶液６９０リットルをもちい１５時間以内にペレットの
充填物を通して圧入した。温度は８５℃であった。イオ
ン交換が完了した後、ＬｉＯＨを用いてｐＨを９に調節
した水でペレットを洗滌した。次いで６００℃において
Ｎ２下において賦活した。Ｌｉ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3のモル比
は０．９６であった。
ッパ特許Ａ２９７ ５４２号）後、賦活した。ドイツ特
許Ａ１ ２０３ ２３８号によってつくられた結合して
いないＮａゼオライトＸペレットを加熱可能なジャケッ
トを取り付けたカラムに入れた。１モルの塩化リチウム
溶液６９０リットルをもちい１５時間以内にペレットの
充填物を通して圧入した。温度は８５℃であった。イオ
ン交換が完了した後、ＬｉＯＨを用いてｐＨを９に調節
した水でペレットを洗滌した。次いで６００℃において
Ｎ２下において賦活した。Ｌｉ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3のモル比
は０．９６であった。
【００４９】試料の窒素吸着特性を表１および図１に示
す。
す。
【００５０】 表１ 試料の吸着特性 試料 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ １バール、２５℃での ９.２５ １３.５ １４.２５ ２２ Ｎ2の吸着［Ｎｌ／ｋｇ］ １バール、２５℃での ２.６５ ２.９５ ３.１２ ４.５５ Ｎ2／Ｏ2吸着比 試験の実施 試験工場において試験実施中下記のパラメータは一定に
保った。
保った。
【００５１】 充填物の直径 ５００ｍｍ 空気入口におけるＡｌ2Ｏ3の充填深さ ＭＳの深さの１０％ 空気入口温度 ４０℃ 空気出口温度 ４０℃ 入口の空気圧力 １１５０ミリバール（最高） ゼオライト相の深さ １６００ｍｍ 最低真空圧力 ２５０ミリバール 真空開始圧力 ９００ミリバール 真空時間／吸着時間 ３０秒 移送工程（ＢＦＰ時間） ６秒 周囲との熱交換を防ぐために吸収装置には断熱材が取り
付けられている。容器の壁厚は約１ｍｍであった。
付けられている。容器の壁厚は約１ｍｍであった。
【００５２】図２に従う１回の吸収装置サイクルの試験
順序 Ｃ１０ − 空気吹込み器 Ｈ１０ − 冷却器／加熱器 Ｇ１０ − 生成物吹込み器 Ｖ１０ − 真空ポンプ Ａ，Ｂ，Ｃ − 吸着装置 時間 ０秒：吸着装置Ａは吸着を完了。
順序 Ｃ１０ − 空気吹込み器 Ｈ１０ − 冷却器／加熱器 Ｇ１０ − 生成物吹込み器 Ｖ１０ − 真空ポンプ Ａ，Ｂ，Ｃ − 吸着装置 時間 ０秒：吸着装置Ａは吸着を完了。
【００５３】時間 ０〜６秒 ＝ ＢＦＰ時間：吸着装
置Ａで弁１５Ａだけを開く。吸着装置Ｃでは弁１２Ｃお
よび１３Ｃだけを開く。従ってＯ２に富んだガスは吸着
装置Ａから弁１５Ａ、調節弁１７ＡＢＣおよび弁１３Ｃ
を通って吸着装置Ｃに流れ込む。このようにして吸着装
置Ｃは真空工程を完了し、この際圧力は最低値（例えば
２５０ミリバール）から高い圧力に上昇する。吸着装置
Ａの圧力は最高値（例えば１１５０ミリバール）から最
初の真空値（例えば９００ミリバール）に低下する。
置Ａで弁１５Ａだけを開く。吸着装置Ｃでは弁１２Ｃお
よび１３Ｃだけを開く。従ってＯ２に富んだガスは吸着
装置Ａから弁１５Ａ、調節弁１７ＡＢＣおよび弁１３Ｃ
を通って吸着装置Ｃに流れ込む。このようにして吸着装
置Ｃは真空工程を完了し、この際圧力は最低値（例えば
２５０ミリバール）から高い圧力に上昇する。吸着装置
Ａの圧力は最高値（例えば１１５０ミリバール）から最
初の真空値（例えば９００ミリバール）に低下する。
【００５４】吸着装置Ｂで空気の分離が開始される。即
ち空気は弁１１Ｂを通り吸着装置Ｂに流れ、Ｏ2に富ん
だ生成ガスは弁１４Ｂを出て圧縮機Ｇ１０へ至る。
ち空気は弁１１Ｂを通り吸着装置Ｂに流れ、Ｏ2に富ん
だ生成ガスは弁１４Ｂを出て圧縮機Ｇ１０へ至る。
【００５５】時間 ６〜３０秒：吸着装置Ａでは弁１２
Ａだけが開かれ、真空ポンプＶ１０により吸着装置Ａの
圧力は例えば９００ミリバールから例えば２５０ミリバ
ールになる。吸着装置Ｂは「時間０〜６秒」におけると
同様な吸着段階にあり、同時にＯ2に富んだガスは弁１
３Ｃ、弁１８ＡＢＣおよび１３Ｃを通って吸着装置Ｃに
導入される。導入される量はこの期間の終わりにおいて
吸着装置Ｃの圧力が例えば１０８０〜１０９０ミリバー
ルになるように計算される。
Ａだけが開かれ、真空ポンプＶ１０により吸着装置Ａの
圧力は例えば９００ミリバールから例えば２５０ミリバ
ールになる。吸着装置Ｂは「時間０〜６秒」におけると
同様な吸着段階にあり、同時にＯ2に富んだガスは弁１
３Ｃ、弁１８ＡＢＣおよび１３Ｃを通って吸着装置Ｃに
導入される。導入される量はこの期間の終わりにおいて
吸着装置Ｃの圧力が例えば１０８０〜１０９０ミリバー
ルになるように計算される。
【００５６】次のサイクルでは吸着装置Ｃで、次いで吸
着装置Ａで空気が分離される。即ち「０〜６秒」および
「６〜３０秒」の段階が繰り返される。
着装置Ａで空気が分離される。即ち「０〜６秒」および
「６〜３０秒」の段階が繰り返される。
【００５７】試験実施中に下記のパラメータも測定し
た。
た。
【００５８】Ｏ2に富んだ生成物の量、真空化時間中の
吸着装置の入口の所の圧力分布 真空に引いたガスの量。
吸着装置の入口の所の圧力分布 真空に引いたガスの量。
【００５９】真空に引いたガスの量およびＯ2生成物の
量を使用し、空気の導入量並びにＯ2収率（＝生成物中
のＯ2の量対空気中のＯ2の量）を計算した。
量を使用し、空気の導入量並びにＯ2収率（＝生成物中
のＯ2の量対空気中のＯ2の量）を計算した。
【００６０】すべての値は生成物中のＯ2濃度が９３容
量％に関するものであり、真空ポンプおよび空気吹込み
器からのエネルギー値はＯ2容積１０００ｍ3／時間に換
算した。
量％に関するものであり、真空ポンプおよび空気吹込み
器からのエネルギー値はＯ2容積１０００ｍ3／時間に換
算した。
【００６１】真空ポンプに対するエネルギー要求量は減
圧能力が２００００ｍ3／時間（１．０３バールで）を
もつ公知のローラピストン式吹込み器（Ｗａｅｌｚｋｏ
ｌｂｅｎｇｅｂｌａｅｓｅ）の特性曲線（真空に引いた
場合の圧力の関数としてのエネルギー要求量）を参照
し、充填物を真空に聞いている間の圧力分布から計算し
た。空気吹込み器のエネルギー要求量は下記の式に従っ
て計算した。
圧能力が２００００ｍ3／時間（１．０３バールで）を
もつ公知のローラピストン式吹込み器（Ｗａｅｌｚｋｏ
ｌｂｅｎｇｅｂｌａｅｓｅ）の特性曲線（真空に引いた
場合の圧力の関数としてのエネルギー要求量）を参照
し、充填物を真空に聞いている間の圧力分布から計算し
た。空気吹込み器のエネルギー要求量は下記の式に従っ
て計算した。
【００６２】
【数１】
【００６３】実施例 １（対照例；ＮａゼオライトＸ） 吸着装置の中で試料Ａを使用した。賦活したゼオライト
の残留Ｈ2Ｏ含量は０．５重量％より少なかった（ＤＩ
Ｎ８９４８；Ｐ2Ｏ5法による）。吸着装置１個当たりの
ゼオライトの量は１９０ｋｇであった。上記に説明した
方法で酸素の濃縮を行った。下記のデータが得られた。
の残留Ｈ2Ｏ含量は０．５重量％より少なかった（ＤＩ
Ｎ８９４８；Ｐ2Ｏ5法による）。吸着装置１個当たりの
ゼオライトの量は１９０ｋｇであった。上記に説明した
方法で酸素の濃縮を行った。下記のデータが得られた。
【００６４】 入口の空気温度［℃］ ４０ 生成物の量［Ｎｍ3／時間］ １５．９ Ｏ2収率［％］ ４５．５ 全エネルギー要求量の計算値［ＫＷｈ／Ｎｍ3Ｏ2］ ０．４６ 実施例 ２（対照例；ＣａゼオライトＡ） 吸着装置の中で試料Ｂを使用した（吸着装置１個当たり
１９０ｋｇ）。賦活したゼオライトの残留Ｈ2Ｏ含量は
０．５重量％より少なかった。下記のデータが得られ
た。
１９０ｋｇ）。賦活したゼオライトの残留Ｈ2Ｏ含量は
０．５重量％より少なかった。下記のデータが得られ
た。
【００６５】 入口の空気温度［℃］ ４０ 生成物の量［Ｎｍ3／時間］ ２１．４ Ｏ2収率［％］ ５２．５ 全エネルギー要求量の計算値［ＫＷｈ／Ｎｍ3Ｏ2］ ０．３９５ 実施例 ３（対照例；ＣａゼオライトＸ） 吸着装置の中で試料Ｃを使用した（吸着装置１個当たり
１９０ｋｇ）。賦活したゼオライトの残留Ｈ2Ｏ含量は
０．５重量％より少なかった。下記のデータが得られ
た。
１９０ｋｇ）。賦活したゼオライトの残留Ｈ2Ｏ含量は
０．５重量％より少なかった。下記のデータが得られ
た。
【００６６】 入口の空気温度［℃］ ４０ 生成物の量［Ｎｍ3／時間］ ２２ Ｏ2収率［％］ ５２．５ 全エネルギー要求量の計算値［ＫＷｈ／Ｎｍ3Ｏ2］ ０．４０ 実施例 ４（対照例；ＬｉゼオライトＸ） 吸着装置の中で試料Ｄを使用した（吸着装置１個当たり
１９０ｋｇ）。賦活したゼオライトの残留Ｈ2Ｏ含量は
０．５重量％より少なかった。下記のデータが得られ
た。
１９０ｋｇ）。賦活したゼオライトの残留Ｈ2Ｏ含量は
０．５重量％より少なかった。下記のデータが得られ
た。
【００６７】 入口の空気温度［℃］ ４０ 生成物の量［Ｎｍ3／時間］ ２３ Ｏ2収率［％］ ５４ 全エネルギー要求量の計算値［ＫＷｈ／Ｎｍ3Ｏ2］ ０．３７５ 実施例 ５（対照例；入口区域でＬｉゼオライトＸ、出
口区域でＮａゼオライトＸ） 乾燥剤を含む区域の上方で試料Ｄ９５ｋｇを吸着装置に
導入したた後、その上に試料Ａ９５ｋｇを加えた。下記
のデータが得られた。
口区域でＮａゼオライトＸ） 乾燥剤を含む区域の上方で試料Ｄ９５ｋｇを吸着装置に
導入したた後、その上に試料Ａ９５ｋｇを加えた。下記
のデータが得られた。
【００６８】 入口の空気温度［℃］ ４０ 生成物の量［Ｎｍ3／時間］ １８ Ｏ2収率［％］ ４４．５ 全エネルギー要求量の計算値［ＫＷｈ／Ｎｍ3Ｏ2］ ０．４６ 実施例 ６（対照例；入口区域でＣａゼオライトＡ、出
口区域でＬｉゼオライトＸ） 乾燥剤を含む区域の上方で試料Ｂ９５ｋｇを吸着装置に
導入したた後、その上に試料Ｄ９５ｋｇを加えた。下記
のデータが得られた。
口区域でＬｉゼオライトＸ） 乾燥剤を含む区域の上方で試料Ｂ９５ｋｇを吸着装置に
導入したた後、その上に試料Ｄ９５ｋｇを加えた。下記
のデータが得られた。
【００６９】 入口の空気温度［℃］ ４０ 生成物の量［Ｎｍ3／時間］ ２２ Ｏ2収率［％］ ５１ 全エネルギー要求量の計算値［ＫＷｈ／Ｎｍ3Ｏ2］ ０．３９８ 実施例 ７（本発明の実施例；入口区域でＬｉゼオライ
トＸ、出口区域でＣａゼオライトＸ） 乾燥剤を含む区域の上方で試料Ｄ９５ｋｇを吸着装置に
導入したた後、その上に試料Ｃ９５ｋｇを加えた。下記
のデータが得られた。
トＸ、出口区域でＣａゼオライトＸ） 乾燥剤を含む区域の上方で試料Ｄ９５ｋｇを吸着装置に
導入したた後、その上に試料Ｃ９５ｋｇを加えた。下記
のデータが得られた。
【００７０】 入口の空気温度［℃］ ４０ 生成物の量［Ｎｍ3／時間］ ２６ Ｏ2収率［％］ ５８ 全エネルギー要求量の計算値［ＫＷｈ／Ｎｍ3Ｏ2］ ０．３５０ 実施例 ８（本発明の実施例；入口区域でＬｉゼオライ
トＸ、出口区域でＣａゼオライトＡ） 乾燥剤を含む区域の上方で試料Ｄ９５ｋｇを吸着装置に
導入したた後、その上に試料Ｂ９５ｋｇを加えた。下記
のデータが得られた。
トＸ、出口区域でＣａゼオライトＡ） 乾燥剤を含む区域の上方で試料Ｄ９５ｋｇを吸着装置に
導入したた後、その上に試料Ｂ９５ｋｇを加えた。下記
のデータが得られた。
【００７１】 入口の空気温度［℃］ ４０ 生成物の量［Ｎｍ3／時間］ ２５．５ Ｏ2収率［％］ ５７．５ 全エネルギー要求量の計算値［ＫＷｈ／Ｎｍ3Ｏ2］ ０．３５５ 実施例７の吸着装置の充填物はＬｉゼオライトＸ充填物
（実施例４、図３および図４参照）に比べＯ2収率が良
好で、エネルギー要求量が低い。従ってＯ2生産コスト
は実施例４よりも低い。ＣａゼオライトＸの量およびＣ
ａゼオライトＸ中のＣａ含量は入口温度と関連がある。
Ｃａ含量は入って来る空気の温度が高い場合には増加さ
せ、低い場合には減少させなければならない。
（実施例４、図３および図４参照）に比べＯ2収率が良
好で、エネルギー要求量が低い。従ってＯ2生産コスト
は実施例４よりも低い。ＣａゼオライトＸの量およびＣ
ａゼオライトＸ中のＣａ含量は入口温度と関連がある。
Ｃａ含量は入って来る空気の温度が高い場合には増加さ
せ、低い場合には減少させなければならない。
【００７２】実施例８の充填物は最良の結果を与える。
エネルギー量およびＯ2生産速度は実施例２または４に
比べて最も良い。
エネルギー量およびＯ2生産速度は実施例２または４に
比べて最も良い。
【００７３】実施例５では生成される酸素に対して非常
に悪いエネルギー値が得られた。
に悪いエネルギー値が得られた。
【００７４】上記本明細書の説明並びに実施例は例示の
ためのものであり、本発明を限定するものではない。当
業界の専門家には本発明の精神および範囲内において多
くの具体化例を行い得ることは明白であろう。
ためのものであり、本発明を限定するものではない。当
業界の専門家には本発明の精神および範囲内において多
くの具体化例を行い得ることは明白であろう。
【００７５】本発明の主な特徴及び態様は次の通りであ
る。 １．ゼオライトのペレットの充填物が充填され且つ入口
区域と出口区域とを有する吸着装置にガス混合物を通す
圧力交替法により温度２０〜５０℃において極性の少な
いガス成分とのガス混合物から窒素を吸着させる方法に
おいて、吸着装置に少なくとも二つの充填物、即ち吸着
装置の入口区域においてＬｉゼオライトＸの充填物を、
また吸着装置の出口区域においてマグネシウム、カルシ
ウムおよびストロンチウムから成る群から選ばれるアル
カリ土類金属の陽イオンと交換したゼオライトＡ、およ
びマグネシウム、カルシウムおよびストロンチウムから
成る群から選ばれるアルカリ土類金属の陽イオンと交換
したゼオライトＸの内の少なくとも１種から成る充填物
を取付ける改良法。
る。 １．ゼオライトのペレットの充填物が充填され且つ入口
区域と出口区域とを有する吸着装置にガス混合物を通す
圧力交替法により温度２０〜５０℃において極性の少な
いガス成分とのガス混合物から窒素を吸着させる方法に
おいて、吸着装置に少なくとも二つの充填物、即ち吸着
装置の入口区域においてＬｉゼオライトＸの充填物を、
また吸着装置の出口区域においてマグネシウム、カルシ
ウムおよびストロンチウムから成る群から選ばれるアル
カリ土類金属の陽イオンと交換したゼオライトＡ、およ
びマグネシウム、カルシウムおよびストロンチウムから
成る群から選ばれるアルカリ土類金属の陽イオンと交換
したゼオライトＸの内の少なくとも１種から成る充填物
を取付ける改良法。
【００７６】２．ゼオライトＸはＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3の
モル比が約２．０〜３．０であり、アルカリ土類金属／
Ａｌ2Ｏ3のモル比が約０．４５〜１．０である上記第１
項記載の方法。
モル比が約２．０〜３．０であり、アルカリ土類金属／
Ａｌ2Ｏ3のモル比が約０．４５〜１．０である上記第１
項記載の方法。
【００７７】３．ＬｉゼオライトＸはＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ
3のモル比が約２．０〜２．５で、ゼオライトのＡｌＯ2
四面体単位の約８０〜１００％にリチウム陽イオンが付
属している上記第１項記載の方法。
3のモル比が約２．０〜２．５で、ゼオライトのＡｌＯ2
四面体単位の約８０〜１００％にリチウム陽イオンが付
属している上記第１項記載の方法。
【００７８】４．吸着装置は少なくとも二つの充填物、
即ち吸着装置の入口区域におけるＬｉゼオライトＸの充
填物、および吸着装置の出口区域におけるＣａゼオライ
トＡおよびＣａゼオライトＸの内の少なくとも一つの充
填物を含んでいる上記第１項記載の方法。
即ち吸着装置の入口区域におけるＬｉゼオライトＸの充
填物、および吸着装置の出口区域におけるＣａゼオライ
トＡおよびＣａゼオライトＸの内の少なくとも一つの充
填物を含んでいる上記第１項記載の方法。
【００７９】５．ＬｉゼオライトＸの単一充填物が吸着
装置の入口区域に存在し、ＣａゼオライトＡまたはＣａ
ゼオライトＸの単一の充填物が吸着装置の出口区域に存
在している上記第４項記載の方法。
装置の入口区域に存在し、ＣａゼオライトＡまたはＣａ
ゼオライトＸの単一の充填物が吸着装置の出口区域に存
在している上記第４項記載の方法。
【００８０】６．出口区域にＣａゼオライトＸが存在
し、そのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は２．０〜３．０
であり、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第４項記載の方法。
し、そのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は２．０〜３．０
であり、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第４項記載の方法。
【００８１】７．出口区域にＣａゼオライトＡが存在
し、そのＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第４項記載の方法。
し、そのＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第４項記載の方法。
【００８２】８．吸着装置は少なくとも２種の充填物、
即ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの充填
物、および吸着装置の出口区域にあるＳｒゼオライトＡ
およびＳｒゼオライトＸの内の少なくとも一つのの充填
物を含んでいる上記第１項記載の方法。
即ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの充填
物、および吸着装置の出口区域にあるＳｒゼオライトＡ
およびＳｒゼオライトＸの内の少なくとも一つのの充填
物を含んでいる上記第１項記載の方法。
【００８３】９．出口区域にＳｒゼオライトＸが存在
し、そのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は２．０〜３．０
であり、ＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第８項記載の方法。
し、そのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は２．０〜３．０
であり、ＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第８項記載の方法。
【００８４】１０．出口区域にＳｒゼオライトＡが存在
し、そのＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第４項記載の方法。
し、そのＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第４項記載の方法。
【００８５】１１．吸着装置は少なくとも２種の充填
物、即ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの
内の充填物、および吸着装置の出口区域にあるＭｇゼオ
ライトＡおよびＭｇゼオライトＸの少なくとも一つのの
充填物を含んでいる上記第１項記載の方法。
物、即ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの
内の充填物、および吸着装置の出口区域にあるＭｇゼオ
ライトＡおよびＭｇゼオライトＸの少なくとも一つのの
充填物を含んでいる上記第１項記載の方法。
【００８６】１２．出口区域にＭｇゼオライトＸが存在
し、そのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は２．０〜３．０
であり、ＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第８項記載の方法。
し、そのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は２．０〜３．０
であり、ＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第８項記載の方法。
【００８７】１３．出口区域にＭｇゼオライトＡが存在
し、そのＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第４項記載の方法。
し、そのＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．４５〜１．０
である上記第４項記載の方法。
【００８８】１４．吸着装置は少なくとも２種の充填
物、即ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの
充填物、および吸着装置の出口区域にあるゼオライトＡ
およびゼオライトＸの内の少なくとも一つの充填物を含
み、該ゼオライトＡはカルシウムおよびマグネシウムイ
オンと交換されそのＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３のモル比は０．
０５〜０．９５であってＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３のモル比は
０．０５〜０．９５であり、該ゼオライトＸはカルシウ
ムおよびマグネシウム・イオンと交換されそのＣａＯ／
Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５であってＭｇＯ
／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５である上記第
１項記載の方法。
物、即ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの
充填物、および吸着装置の出口区域にあるゼオライトＡ
およびゼオライトＸの内の少なくとも一つの充填物を含
み、該ゼオライトＡはカルシウムおよびマグネシウムイ
オンと交換されそのＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３のモル比は０．
０５〜０．９５であってＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３のモル比は
０．０５〜０．９５であり、該ゼオライトＸはカルシウ
ムおよびマグネシウム・イオンと交換されそのＣａＯ／
Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５であってＭｇＯ
／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５である上記第
１項記載の方法。
【００８９】１５．吸着装置は少なくとも２種の充填
物、即ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの
充填物、および吸着装置の出口区域にあるゼオライトＡ
およびゼオライトＸの内の少なくとも一つの充填物を含
み、該ゼオライトＡはカルシウムおよびストロンチウム
イオンと交換されそのＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．
０５〜０．９５であってＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は
０．０５〜０．９５であり、該ゼオライトＸはカルシウ
ムおよびストロンチウムイオンと交換されそのＣａＯ／
Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５であってＳｒＯ
／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５である上記第
１項記載の方法。
物、即ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの
充填物、および吸着装置の出口区域にあるゼオライトＡ
およびゼオライトＸの内の少なくとも一つの充填物を含
み、該ゼオライトＡはカルシウムおよびストロンチウム
イオンと交換されそのＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．
０５〜０．９５であってＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は
０．０５〜０．９５であり、該ゼオライトＸはカルシウ
ムおよびストロンチウムイオンと交換されそのＣａＯ／
Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５であってＳｒＯ
／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５である上記第
１項記載の方法。
【００９０】１６．吸着装置は少なくとも２種の充填
物、即ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの
充填物、および吸着装置の出口区域にあるゼオライトＡ
およびゼオライトＸの内の少なくとも一つの充填物を含
み、該ゼオライトＡはストロンチウムおよびマグネシウ
ム・イオンと交換されそのＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は
０．０５〜０．９５であってＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比
は０．０５〜０．９５であり、該ゼオライトＸはストロ
ンチウムおよびマグネシウムイオンと交換されそのＳｒ
Ｏ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５であってＭ
ｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５である上
記第１項記載の方法。
物、即ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの
充填物、および吸着装置の出口区域にあるゼオライトＡ
およびゼオライトＸの内の少なくとも一つの充填物を含
み、該ゼオライトＡはストロンチウムおよびマグネシウ
ム・イオンと交換されそのＳｒＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は
０．０５〜０．９５であってＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比
は０．０５〜０．９５であり、該ゼオライトＸはストロ
ンチウムおよびマグネシウムイオンと交換されそのＳｒ
Ｏ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５であってＭ
ｇＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は０．０５〜０．９５である上
記第１項記載の方法。
【００９１】１７．ＬｉゼオライトＸはそのＳｉＯ2／
Ａｌ2Ｏ3のモル比が約２．０〜２．５であり、ゼオライ
トのＡｌＯ2四面体単位の約８０〜１００％にリチウム
陽イオンが付属しており、（ａ）出口区域にＣａゼオラ
イトＸが存在し、そのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は約
２．０〜３．０、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は約０．４
５〜１．０であり、或いは（ｂ）出口区域にＣａゼオラ
イトＡが存在し、そのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は約
２．０〜３．０、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は約０．４
５〜１．０である上記第１項記載の方法。
Ａｌ2Ｏ3のモル比が約２．０〜２．５であり、ゼオライ
トのＡｌＯ2四面体単位の約８０〜１００％にリチウム
陽イオンが付属しており、（ａ）出口区域にＣａゼオラ
イトＸが存在し、そのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は約
２．０〜３．０、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は約０．４
５〜１．０であり、或いは（ｂ）出口区域にＣａゼオラ
イトＡが存在し、そのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3のモル比は約
２．０〜３．０、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3のモル比は約０．４
５〜１．０である上記第１項記載の方法。
【図１】ゼオライト１ｋｇ当たりのＮ2の吸着量を種々
の試料の圧力に対して描いたグラフである。
の試料の圧力に対して描いたグラフである。
【図２】本発明方法を実施する装置の流れ図である。
【図３】エネルギー要求量について従来法の一例と本発
明方法の一例とを比較したグラフである。
明方法の一例とを比較したグラフである。
【図４】従来法と本発明方法との多の例を用い図３と同
様な比較を行ったグラフである。
様な比較を行ったグラフである。
フロントページの続き (72)発明者 ブルノ・ヘース ドイツ40764ランゲンフエルト・ツムシユ タデイオン55
Claims (5)
- 【請求項１】 ゼオライトのペレットの充填物が充填さ
れ且つ入口区域と出口区域とを有する吸着装置にガス混
合物を通す圧力交替法により温度２０〜５０℃において
極性の少ないガス成分とのガス混合物から窒素を吸着さ
せる方法において、吸着装置に少なくとも二つの充填
物、即ち吸着装置の入口区域においてＬｉゼオライトＸ
の充填物を、また吸着装置の出口区域においてマグネシ
ウム、カルシウムおよびストロンチウムから成る群から
選ばれるアルカリ土類金属の陽イオンと交換したゼオラ
イトＡ、およびマグネシウム、カルシウムおよびストロ
ンチウムから成る群から選ばれるアルカリ土類金属の陽
イオンと交換したゼオライトＸの内の少なくとも１種か
ら成る充填物を取付けることを特徴とする改良法。 - 【請求項２】 吸着装置は少なくとも二つの充填物、即
ち吸着装置の入口区域におけるＬｉゼオライトＸの充填
物、および吸着装置の出口区域におけるＣａゼオライト
ＡおよびＣａゼオライトＸの内の少なくとも一つの充填
物を含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 吸着装置は少なくとも２種の充填物、即
ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの充填
物、および吸着装置の出口区域にあるＳｒゼオライトＡ
およびＳｒゼオライトＸの内の少なくとも一つのの充填
物を含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 吸着装置は少なくとも２種の充填物、即
ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの内の充
填物、および吸着装置の出口区域にあるＭｇゼオライト
ＡおよびＭｇゼオライトＸの少なくとも一つのの充填物
を含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 吸着装置は少なくとも２種の充填物、即
ち吸着装置の入口区域にあるＬｉゼオライトＸの充填
物、および吸着装置の出口区域にあるゼオライトＡおよ
びゼオライトＸの内の少なくとも一つの充填物を含み、
該ゼオライトＡはカルシウムおよびマグネシウムイオン
と交換されそのＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３のモル比は０.０５
〜０.９５であってＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３のモル比は０.０
５〜０.９５であり、該ゼオライトＸはカルシウムおよ
びマグネシウム・イオンと交換されそのＣａＯ／Ａｌ2
Ｏ3のモル比は０.０５〜０.９５であってＭｇＯ／Ａｌ2
Ｏ3のモル比は０.０５〜０.９５であることを特徴とす
る請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19528188A DE19528188C1 (de) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | Verfahren zur Adsorption von Stickstoff aus Gasgemischen mittels Druckwechseladsorption mit Zeolithen |
| DE19528188.8 | 1995-08-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09225247A true JPH09225247A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=7768383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8214133A Pending JPH09225247A (ja) | 1995-08-01 | 1996-07-26 | ゼオライトを用いる圧力交替吸着法によりガス混合物から窒素を吸着させる方法 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5885331A (ja) |
| EP (1) | EP0756886A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09225247A (ja) |
| KR (1) | KR970009857A (ja) |
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